2020-2021年高考生物一轮复习考点讲解与练习：酶和ATP

2020-2021年高考生物一轮复习考点讲解与练习：酶和ATP

2020-2021 年高考生物一轮复习考点讲解与练习：酶和 ATP [考纲展示] 1.酶在代谢中的作用(Ⅱ) 2.ATP 在能量代谢中的作用(Ⅱ) 3.实验：探究影响酶活性的因 【核心概念及重要结论】 1.细胞代谢是细胞内每时每刻都进行着的各种化学反应，是细胞生命活动的基础。 2．加热使反应物获得了能量，加快反应速率。 3．同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。 4．酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。 5. 核糖体中催化脱水缩合的酶的化学本质是 RNA。 6．酶具有专一性和高效性，作用条件较温和。 7．低温抑制酶活性，但不破坏酶的分子结构。 8．高温、过酸、过碱都会导致酶分子结构破坏而永久失去活性。 9. 酶促反应应在最适温度下进行，对酶制剂的保存需要在低温条件。 10. ATP 是为细胞生命活动提供能量的直接能源物质，并不是所有细胞都是以 ATP 为直接供能。 11．细胞内 ATP 与 ADP 相互转化的能量供应机制，是生物界的共性。 12．能量通过 ATP 分子在吸能反应和放能反应之间流通。 【考点速览】 考点一：酶的本质、作用和特性 1．酶的作用和本质 (1)酶的本质与合成： 酶的本质 绝大多数是蛋白质 少数是 RNA 合成原料 氨基酸 核糖核苷酸 合成场所 核糖体 主要是细胞核 (真核细胞) (2)作用：具有催化作用，反应前后性质和数量不变。 (3)作用场所及条件：在细胞内、外及离开生物体都可以发挥作用，但需要相对温和的条件。 (4)来源：一般活细胞都能产生。 (5)催化机理：降低反应活化能，提高反应速率，但不改变反应的方向和平衡点。 2．酶的特性 (1)高效性 ①曲线分析：酶对应曲线 A，无机催化剂对应曲线 B，未加催化剂对应曲线 C。(填字母) ②结论：与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而酶的催化效率更高。 (2)专一性 ①图形分析： a．写出图中所示的化学反应：B――→A E＋F。 b．图中 C、D 表示不能(填“能”或“不能”)被该酶催化的物质。 ②结论：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 (3)作用条件较温和 ①酶活性：酶对化学反应的催化效率称为酶活性。 ②曲线分析：如图为温度、pH 对酶活性的影响。 Ⅰ.甲、乙两图横坐标分别表示温度、pH，b 点表示最适温度，e 点表示最适 pH。 Ⅱ.甲图中，温度由 a 变为 b 时，酶活性升高；由 c 变为 b 时，酶活性不变，原因是高温时酶的空间结构 被破坏且不可恢复。 Ⅲ.乙图中，pH 由 d 变为 e 或由 f 变为 e 时，酶活性均不变，原因是过酸、过碱都会导致酶的空间结构 破坏且不可恢复。 ③结论：在适宜的温度、pH 条件下，酶的活性最高。 (4)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响 甲 乙 ①甲图：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到 一定浓度后，受酶数量的限制，酶促反应速率不再增加。 ②乙图：在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。 考点二： 探究影响酶活性的因素 1．实验原理 (1)酶活性：酶对化学反应的催化效率。 (2)淀粉水解： ①淀粉检测：加入碘液，溶液变蓝色。 ②淀粉酶可催化淀粉水解。 ③酸性、碱性环境可以使部分淀粉水解。 (3)H2O2 分解 ①H2O2 可分解为 H2O 和 O2。 ②H2O2 可在 H2O2 酶的催化作用下快速分解。 ③常温下 H2O2 易分解，高温可以使 H2O2 分解加快。 2．实验方案设计与预期结果 比较 项目 探究温度对酶活性的影响 探究 pH 对酶活性的影响 实验 材料 淀粉溶液 淀粉酶溶液 H2O2 溶液 H2O2 酶溶液 变 量 控 制 无关 变量 反应物与酶的量、溶液 pH 等应适宜且 相同 反应物与酶的量、温度等应适宜 且相同 自变 量 先将反应物溶液与酶溶液在各梯度温 度下分别保温，然后混合 先将反应物溶液与酶溶液分别 调至各梯度 pH，然后混合 因变量 检测 滴加碘液，观察溶液颜色变化 观察气泡产生的快慢 预期结果 酶活性较低时，溶液变为蓝色 酶活性较低时，气泡产生较慢 考点三：ATP 的结构和功能 1．ATP 的结构 (1)ATP 的元素组成：C、H、O、N、P。 (2)ATP 的化学组成：一分子腺嘌呤，一分子核糖和三分子磷酸基团。 (3)ATP 的结构简式：A—P～P～P。 (4)ATP 中的能量：主要储存在高能磷酸键中。 2．ATP 和 ADP 的相互转化 (1)转化原因：ATP 的化学性质不稳定，远离腺苷的那个高能磷酸键容易断裂与合成。 (2)转化关系及过程比较： 项目 ATP 的合成 ATP 的水解 反应式 ADP＋Pi＋能量――→ 酶 ATP ATP――→ 酶 ADP＋Pi＋能量 所需酶 ATP 合成酶 ATP 水解酶 能量来源 光能(光合作用)、化学能(细胞呼 吸) 储存在高能磷酸键中的能量 能量去路 储存于形成的高能磷酸键中 用于各项生命活动 反应场所 细胞质基质、线粒体、叶绿体 生物体的需能部位 3．ATP 的功能与动、植物细胞代谢 (1)植物细胞可以通过光合作用和细胞呼吸形成 ATP，而动物细胞只能通过细胞呼吸形成 ATP。 (2)植物光合作用光反应阶段产生的 ATP 一般只用于暗反应，不用于其他生命活动；植物或动物细胞呼 吸产生的 ATP 才能用于多种生命活动。 (3)ATP 水解释放的能量可用于主动运输、发光发电、肌肉收缩、物质合成、大脑思考等。 【重点突破】 一、酶的概念、特征、以及酶促反应 1.“酶概念”的解读 化学本质 绝大多数是蛋白质，少数是 RNA 酶的本质是蛋白质 产生部位 一般来说，凡是活细胞都能产生酶(不考 虑哺乳动物的成熟红细胞) 具有分泌功能的细胞才能产生 酶 合成原料 氨基酸或核糖核苷酸 氨基酸 合成场所 核糖体或细胞核 核糖体 生理功能 生物催化剂，只起催化作用 酶具有调节、催化等多种功能 来源 生物体内合成 有的来源于食物 作用场所 既可在细胞内，也可在细胞外、体外发挥 作用 只在细胞内起催化作用 温度影响 低温影响酶的活性，不破坏酶的结构，但 高温易使酶失活 低温会引起酶变性失活 作用前后 催化反应前后的数量和性质没有变化 发生催化作用后被分解 2.对酶认识的注意事项 1 高温和低温对酶活性的影响不同：高温使酶的空间结构破坏而失活，低温并没有破坏其空间结构， 只是降低酶活性。因此酶在高温下失活后，即使移到适温环境中也不会恢复活性，但从低温到适温环 境活性可升高。 2 酶促反应速率与酶活性不同：温度和 pH 通过影响酶活性进而影响酶促反应速率。底物浓度和酶 浓度也能影响酶促反应速率，但并未改变酶活性。 3.酶促曲线的分析： （1）识标：“识标明变量”。明确酶促反应曲线坐标图中横坐标(自变量)和纵坐标(因变量)的含义。 （2）析线：“析线理关系”。分析酶促反应曲线走势，明确因变量怎样随自变量的变化而变化。“上升”“下 降”“先升后降”“先升后稳”“水平”等。 （3）明点(特殊点)：“抓点求突破”。明确酶促反应曲线中起点、终点、顶点、拐点、交叉点、特殊条 件下的交点等表示的生物学含义。 （4）判断：“先分后合巧辨析”。对多条酶促反应曲线图，根据曲线上不同标示物识别曲线所代表的意 义(有的曲线直接标出)，首先对每一条曲线单独分析，进行比较，判断曲线间有无联系或找出相互 关系，然后综合分析。 二、酶促反应中的相关实验分析： 1．验证酶的高效性 设计思路：将用酶催化的反应与用无机催化剂催化的反应进行对照，验证酶的催化效率比无机催化剂 高。 设计方案示例： 2．验证酶的专一性 设计思路：酶相同，底物不同(或底物相同，酶不同)。 设计方案示例： 结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶具有专一性。 说明：若验证某种具体酶的专一性，设计思路应该是该种酶作用与不同种底物。 [特别提醒] 酶相关实验探究的“宜”与“不宜” (1)若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测底物被分解的试剂“宜”选用碘液，“不宜”选用斐林试 剂，因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。 (2)在探究酶的适宜温度的实验中，“不宜”选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作实验材料，因为过氧化 氢(H2O2)在常温常压时就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。 (3)在探究 pH 对酶活性影响时，“宜”保证酶的最适温度(排除温度干扰)，且将酶溶液的 pH 调至实验要 求的 pH 后再让反应物与底物接触，“不宜”在未达到预设 pH 前，让反应物与酶接触。也“不宜”选用淀 粉和淀粉酶作实验材料，因为酸性、碱性环境可以使部分淀粉水解，从而影响实验结果。 3.实验变量控制的三个原则 实验变量 控制原则 实 例 自变量 单一变 探究温度对酶活性的影响实验中只有温度一个自变 量原则 量 无关变量 等量适 宜原则 探究温度对酶活性的影响实验中 pH 为无关变量，不 但相同，还要适宜 因变量 可观测 性原则 探究温度对酶活性的影响实验中，根据淀粉遇碘变蓝 的颜色反应将不可观测地反应直观地显现出来，便于 实验结果的观测 【真题训练】 1．(2017·全国卷Ⅱ)下列关于生物体中酶的叙述，正确的是( ) A．在细胞中，核外没有参与 DNA 合成的酶 B．由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性 C．从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法 D．唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度都是 37 ℃ C [本题考查酶的种类、分布、特性与保存。在细胞核外，叶绿体和线粒体中也含有参与 DNA 合成 的酶，A 错误；由活细胞产生的酶，在生物体外适宜的条件下也有催化活性，如唾液淀粉酶在适宜条 件下可催化试管中的淀粉水解，B 错误；盐析可使蛋白质沉淀，但不会破坏蛋白质的空间结构，析出 的蛋白质仍可以溶解在水中，其化学性质不会发生改变，C 对正确；唾液淀粉酶催化反应的最适温度 是 37 ℃，但保存时应在低温条件下，D 错误。] 2．(2016·全国卷Ⅰ)若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的实验中，下列操作顺序合理的是 A．加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量 B．加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量 C．加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量 D．加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量 C [在测定酶活力的实验中，酶与底物混合后再用缓冲液调 pH，这样在达到设定 pH 之前酶就发挥了作 用，实验结果不准确，故缓冲液应在加入底物和酶之前加入，只有 C 项符合要求。] 3．(2014·大纲全国卷)ATP 是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关 ATP 的叙述，错误的是( ) A．线粒体合成的 ATP 可在细胞核中发挥作用 B．机体在运动时消耗 ATP，睡眠时则不消耗 ATP C．在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成 ATP D．植物根细胞吸收矿质元素离子所需的 ATP 来源于呼吸作用 B [A 项，细胞核所需要的 ATP 主要由细胞质中的线粒体提供。B 项，ATP 是生命活动的直接能源物质，机体时刻都在消耗 ATP。C 项，有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段均在细胞 质基质中进行，均有 ATP 形成。D 项，根细胞吸收矿质元素离子主要是通过主动运输的方式进行的，其 消耗 的能量来源于呼吸作用产生的 ATP。] 4．(2016·全国卷Ⅱ)为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A 组(20 ℃)、B 组(40 ℃)和 C 组(60 ℃)，测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同)，结果如图。回答下列问题： (1)三个温度条件下，该酶活性最高的是________组。 (2)在时间 t1 之前，如果 A 组温度提高 10 ℃，那么 A 组酶催化反应的速度会________。 (3)如果在时间 t2 时，向 C 组反应体系中增加 2 倍量的底物，其他条件保持不变，那么在 t3 时，C 组产 物总量________，原因是_____________。 (4)生物体内酶的化学本质是________，其特性有_________________ _______________________________________________(答出两点即可)。 解析：(1)在 60 ℃条件下，反应的最终产物浓度比 20 ℃和 40 ℃条件下小很多，说明酶在 60 ℃条件下 最终失活。20 ℃与 40 ℃条件下相比，40 ℃时酶促反应到达反应平衡的时间短，说明 40 ℃条件下酶活 性较高。(2)在时间 t1 前，如果 A 组温度提高 10 ℃变成 30 ℃，由该酶活性随温度的变化规律可知，30 ℃ 条件下的该酶活性大于 20 ℃条件下的，那么 A 组酶催化反应的速度会加快。(3)t2 时 C 组的产物浓度 已不再增加，但由 A 组和 B 组 t2 时的产物浓度可知，t2 时 C 组底物并未全部被分解，C 组产物浓度不 再增加是由于 C 组温度条件下 t2 时酶已经变性失活。因此如果在时间 t2 时，向 C 组增加 2 倍量的底物， 在其他条件不变的情况下，t3 时产物的总量也不会再增加。(4)生物体内酶的化学本质绝大多数是蛋白 质，极少数是 RNA。酶具有高效性、专一性等特性，并且需要适宜的温度和 pH 等。 答案：(1)B (2)加快 (3)不变 60 ℃条件下，t2 时酶已失活，即使增加底物，反应产物总量也不会增 加 (4)蛋白质或 RNA 高效性和专一性 【专项训练】 1.下列关于 ATP 的叙述，正确的是( ) A．ATP 分子由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成 B．细胞缺氧时细胞质基质中不能合成 ATP C．细胞代谢加快时，ATP 与 ADP 间的转化加快 D．线粒体和叶绿体合成的 ATP 均可用于物质跨膜运输 C [ATP 分子由腺嘌呤、核糖和磷酸基团组成，A 错误；细胞缺氧时细胞质基质中进行无氧呼吸，能 合成 ATP，B 错误；细胞代谢加快时，ATP 与 ADP 间的转化也会加快，C 正确；叶绿体合成的 ATP 只用于暗反应，D 错误。] 2.下列有关 ATP 的叙述，正确的是( ) A．放能反应往往与 ATP 的水解相联系 B．ATP 与 ADP 的相互转化是生物界的共性之一 C．细胞内的 ATP 均产生于线粒体和叶绿体 D．类胡萝卜素主要在红光区吸收光能，用于光反应中 ATP 的合成 B [放能反应往往与 ATP 的合成相联系，A 项错误；ATP 与 ADP 的相互转化是生物界的共性之一，B 项正确；细胞质基质也能产生 ATP，C 项错误；类胡萝卜素主要在蓝紫光区吸收光能，用于光反应中 ATP 的合成，D 项错误。] 3.(2019·长春市高三质检)下列有关酶和 ATP 的叙述中，正确的是( ) A．催化 ATP 合成和水解的酶相同 B．酶合成过程伴随 ATP 的合成 C．酶催化的化学反应都消耗 ATP D．ATP 和某些酶都含有腺嘌呤 D [酶具有专一性，催化 ATP 合成和水解的酶是不同的，A 错误；酶合成过程伴随 ATP 的水解，B 错 误；酶催化的化学反应不一定需要消耗 ATP，如催化的放能反应还能释放能量产生 ATP，C 错误；ATP 和某些酶(RNA)都含有腺嘌呤，D 正确。] 4.下列关于酶和 ATP 的叙述正确的是( ) A．酶使细胞代谢高效而有序的进行，对生命活动具有重要的调节作用 B．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液可以验证酶的专一性 C．酶和 ATP 均具有高效性和专一性 D．将 ATP 分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸上产物是 ADP D [对生命活动具有重要的调节作用的是激素，不是酶，A 项错误；碘液能够检测淀粉是否分解，但 不能检测蔗糖是否分解，因此利用淀粉、蔗糖、淀粉酶验证酶的专一性时，不能用碘液检测，B 项错 误；酶具有高效性和专一性，ATP 不具有高效性和专一性，C 项错误；将 ATP 分子末端的磷酸基团转 移至腺嘌呤核糖核苷酸上产物是 ADP，D 项正确。] 5.下列有关生物体内的酶叙述，正确的是( ) A．酶的基本组成单位是氨基酸或脱氧核糖核苷酸 B．酶活性的变化与酶所处的环境的改变无关 C．酶的空间结构破坏会导致其活性部分或全部丧失 D．唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度均是 37 ℃ C [酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，A 错误；酶活性与其所处的作用条件有关，B 错误； 酶的空间结构破坏会导致其活性部分或全部丧失，C 正确；唾液淀粉酶应低温保存，D 错误。] 6.下列有关酶的叙述，正确的是( ) A．在人体的生命活动中，酶可起到催化和调节作用 B．与无机催化剂不同，酶能降低化学反应的活化能 C．酶都是由内分泌细胞合成的，具有高效性 D．酶的作用条件比较温和，高温可使酶失活 D [在人体的生命活动中，酶起催化作用，不起调节作用，A 项错误；与无机催化剂相比，酶降低化 学反应的活化能更显著，B 项错误；一般来说，活细胞都能产生酶，具有高效性，C 项错误；酶的作 用条件比较温和，高温会破坏酶分子的结构，使酶失活，D 项正确。] 7.图甲表示人和植物的淀粉酶在不同 pH 条件下的活性，图乙表示 a、b、c 三种酶的活性受温度影响的 情况。下列说法正确的是( ) 甲 乙 A．若环境由中性变成酸性，人淀粉酶的活性逐渐升高 B．植物和人的淀粉酶活性相同时，pH 也可以相同 C．a、b 酶活性相同时，温度对酶的影响相同 D．c 酶的最适温度应大于 40 ℃ B [据图分析可知，人的淀粉酶在 pH 略微偏碱性的环境中活性最高，若环境由中性变成酸性，人淀 粉酶的活性逐渐降低，A 错误；植物和人的淀粉酶活性相同时，pH 也可以相同，如图中两条曲线的交 点，B 正确；a、b 酶活性相同时，温度对酶的影响可能相同，也可能不同，C 错误；c 酶的最适温度 可能等于或大于 40 ℃，D 错误。] 8.为了研究温度对某种酶活性的影响，设置甲、乙、丙三个实验组，各组 温度条件不同，其他条件相 同且适宜，测定各组在不同反应时间内的产物浓度，结果如图。以下分析正确的是( ) A．在 t 时刻之后，甲组曲线不再上升，是由于受到酶数量的限制 B．在 t 时刻降低丙组温度，将使丙组酶的活性提高，曲线上升 C．若甲组温度小于乙组温度，则酶的最适温度不可能大于乙组温度 D．若甲组温度大于乙组温度，则酶的最适温度不可能大于甲组温度 C [在 t 时刻后，甲组曲线不再上升，是由于底物被彻底分解，A 项错误；丙组温度过高，酶失活， 降低温度，酶的活性不能提高，B 项错误；若甲组温度小于乙组温度，说明乙组已超过适宜温度，酶 的最适宜温度不可能大于乙组温度，C 项正确；若甲组温度大于乙组温度，酶的最适温度可能大于甲 组温度，也可能小于甲组温度，D 项错误。] 9.取 5 支试管，编号 1、2、3、4、5，分别加入 1.0 mol/L 的过氧化氢溶液 2 mL，进行下列实验，据表 分析下列叙述错误的是( ) 试管编号 1 2 3 4 5 加入物质 蒸馏水 锈铁钉 肝脏研磨液 煮沸冷却的 肝脏研磨液 肝脏研磨液 ＋NaOH 实验结果 无气泡 少量气泡 大量气泡 无气泡 无气泡 A．在 1 号、2 号、3 号组成的对照实验中，温度是重要的无关变量 B．2 号和 3 号对照，说明酶有高效性 C．3 号比 1 号反应速率快是因为酶为反应过程供能 D．3 号和 4 号、5 号对照，说明温度、pH 会影响酶活性 C [酶不能为化学反应提供能量，3 号比 1 号反应速率快是因为酶降低了化学反应的活化能。] 10.某同学进行了下列有关酶的实验： 甲组：淀粉溶液＋新鲜唾液→加入斐林试剂→出现砖红色沉淀 乙组：蔗糖溶液＋新鲜唾液→加入斐林试剂→不出现砖红色沉淀 丙组：蔗糖溶液＋蔗糖酶溶液→加入斐林试剂→？ 下列叙述正确的是( ) A．丙组的实验结果是“不出现砖红色沉淀” B．三组实验都应始终在 37 ℃条件下进行 C．该同学的实验目的是验证酶的专一性 D．可用碘液代替斐林试剂进行检测 C [丙组的实验结果应是“出现砖红色沉淀”，A 项错误；三组实验加入斐林试剂后还应进行水浴加热， B 项错误；甲组和乙组对照，乙组和丙组对照验证了酶的专一性，C 项正确；碘液只能检测淀粉是否 分解，不能检测蔗糖是否分解，因此不能用碘液代替斐林试剂进行检测，D 项错误。] 11.为探究影响酶活性的因素，某班同学设计了如下实验，其中合理的是( ) 编号 探究课题 选用材料与试剂 A 温度对酶活性的影响 新制的蔗糖酶溶液 可溶性淀粉溶液 碘液 B 温度对酶活性的影响 新制的淀粉酶溶液 可溶性淀粉溶液 斐林 试剂 C pH 对酶活性的影响 过氧化氢溶液 新鲜的肝脏研磨液 D pH 对酶活性的影响 新制的淀粉酶溶液 可溶性淀粉溶液 碘液 A. A B. B C. C D. D C [探究温度对酶活性的影响，自变量是温度的不同，依据酶的专一性，应选择新制的淀粉酶溶液和 可溶性淀粉溶液，用碘液检测淀粉的剩余量，但不能用斐林试剂检测淀粉的水解产物还原糖，因为用斐 林试剂检测需水浴(50～65 ℃)加热，对实验产生干扰，A、B 错误；探究 pH 对酶活性的影响，自变量是 pH 的不同，新鲜的肝脏研磨液中含有过氧化氢酶，过氧化氢酶催化过氧化氢水解产生水和氧气，因此可 通过观察单位时间内气泡的产生量来推知淀粉酶的活性，C 正确；因淀粉及其水解产物都能与碘液发生 反应，且淀粉在酸性条件下加热，也会发生自然水解，所以探究 pH 对酶活性的影响，不能使用新制的淀 粉酶溶液、可溶性淀粉溶液和碘液，D 错误。] 12.某研究小组利用 3%鸡肝匀浆、3% H2O2 溶液、pH 缓冲液等，在适宜温度下探究 pH 对过氧化氢酶活 性的影响，实验结果如下表。该实验能得出的结论是( ) pH 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0 酶活性(产生的气泡个数/30) 4 8 25 20 10 A．过氧化氢酶具有高效性 B．鸡肝匀浆中过氧化氢酶最适 pH 一定为 7.0 C．pH 为 7.0 时提高温度，酶活性会提高 D．过氧化氢酶对酸性环境的耐受性低 D [此实验不涉及无机催化剂催化过氧化氢，无法说明过氧化氢酶具有高效 性，A 错误；表中设置 的 pH 梯度不是足够小，因此过氧化氢酶的最适 pH 不一定是 7，B 错误；题目给定的为适宜温度，因 此当温度提高时，酶的活性会降低，C 错误。] 13.某生物兴趣小组为了探究 pH 对某种酶活性的影响，做了如下实验。 实验步骤： 一、取 3 支洁净的试管，编号为 A、B、C，分别加入等量的酶溶液； 二、在每支试管中加入等量的底物溶液； 三、在 A、B、C 试管中加入等量的缓冲液，使 pH 分别稳定在 5.0、7.0、9.0； 四、将 3 支试管置于不同的温度下，定时检测产物浓度。 请回答下列问题： (1)上述实验步骤中存在两处明显错误，请更正。 ________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________。 (2)在实验操作正确的情况下，实验结果如图。 ①该实验中酶促反应速率用________________________表示。实验开始 1 min 后 A 组产物浓度不再增 加的原因是______________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________。 ②为进一步探究该酶作用的最适 pH，应在 pH 为________范围开展实验。 解析：(1)实验步骤中，酶溶液和底物溶液混合后再用缓冲液调 pH，这样在达到设定的 pH 之前酶就发 挥了作用，实验结果不准确。实验研究的是 pH 对酶活性的影响，温度是无关变量，应适宜且相同。 (2)该酶促反应速率是用单位时间内产物的生成量来表示的。1 min 后 A 组产物不再增加的原因是底物 完全分解。该酶的最适宜 pH 在 0～7 之间。 答案：(1)应将步骤二、三顺序调换；步骤四更正为：将 3 支试管置于最适温度(或相同且适宜温度)下， 定时检测产物浓度 (2)①单位时间内产物的生成量(或单位时间内产物浓度的变化量) 底物的量有限(或底物浓度是一定 的) ②0～7.0(或大于 0 小于 7) 14.小麦种子中含有 α、β 两种淀粉酶，某学习小组对这两种淀粉酶活性进行探究实验，步骤如下： ①将等量的 α淀粉酶(70 ℃活性不受影响，100 ℃高温下失活)与 β淀粉酶(70 ℃处理 15 min 即失活)加 适量蒸馏水混合，分为甲、乙、丙三组； ②甲组 25 ℃下处理，乙组 70 ℃水浴处理 15 min 后取出，丙组 100 ℃下处理 15 min 后取出； ③甲、乙、丙三组分别在 25 ℃条件下加入等量且足量的淀粉溶液； ④一段时间后，测得甲、乙、丙三组淀粉剩余量分别为 a、b、c。 请回答下列相关问题： (1)上述两种酶存在差异的直接原因是______________________________________________________ _______________________________________________________________________________________。 (2) 三 组 淀 粉 剩 余 量 最 多 的 是 _______( 填 “ 甲 ”“ 乙 ” 或 “ 丙 ”) 组 ， 原 因 是 ______________________________________________________。 (3)利用上述实验结果，如何大致比较 25 ℃条件下 α淀粉酶和 β淀粉酶活性的大小？ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________。 解析：(3)甲组 25 ℃下处理，α淀粉酶和 β淀粉酶均发挥作用。乙组 70 ℃水浴处理 15 min 后，β淀粉 酶失活，只有 α淀粉酶发挥作用，丙组 100 ℃下处理 15 min，两种淀粉酶均失活。因此，b•a 代表 β 淀粉酶分解淀粉的量，c•b 代表 α淀粉酶分解淀粉的量。 答案：(1)氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链的空间结构不同 (2)丙 两种淀粉酶在 100 ℃条件下均失去活性，且降到 25 ℃活性不能恢复 (3)比较 ba(β淀粉酶的活性)与 cb(α淀粉酶的活性)数值的大小